新教材2024高考化學二輪專題復習專題13化學反應原理綜合考查課件

專題十三化學反應原理綜合考查真題研練·析考情核心突破·提能力?？季殹ぷヂ鋵嵳骖}研練·析考情

＋118

解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，由①－②－③，可得④C6H5C2H5(g)?C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)

ΔH4＝－4386.9kJ·mol－1－(－4263.1kJ·mol－1)－(－241.8kJ·mol－1)＝＋118kJ·mol－1。(2)在某溫度、100kPa下，向反應器中充入1mol氣態(tài)乙苯發(fā)生反應④，其平衡轉化率為50%，欲將平衡轉化率提高至75%，需要向反應器中充入________mol水蒸氣作為稀釋氣(計算時忽略副反應)；5

甲苯主反應生成的氫氣能使副反應⑥的平衡正向移動，甲苯的選擇性大于苯的選擇性解析：生成苯乙烯的反應為主反應，則苯乙烯的選擇性最高，主反應生成的氫氣能使副反應⑥的平衡正向移動，則甲苯的選擇性大于苯的選擇性，故b代表的產物為甲苯。(4)關于本反應體系中催化劑Fe2O3的描述錯誤的是________；A．X射線衍射技術可測定Fe2O3晶體結構B．Fe2O3可改變乙苯平衡轉化率C．Fe2O3降低了乙苯脫氫反應的活化能D．改變Fe2O3顆粒大小不影響反應速率答案：

BD

解析：X射線衍射技術可以測定晶體結構，A項正確；Fe2O3是催化劑，催化劑不能使平衡發(fā)生移動，不能改變乙苯平衡轉化率，B項錯誤；Fe2O3作催化劑，可以降低乙苯脫氫反應的活化能，C項正確；改變Fe2O3顆粒大小即改變催化劑的表面積，可以改變反應速率，D項錯誤。

C6H5CH2Cl

K×Ksp解析：(5)電負性：Cl>Br>I，C—Cl鍵的極性更大，更易斷裂，故C6H5CH2Cl更易生成自由基C6H5C*,H2，活性最強。解析：(6)已知Cu＋(aq)＋2L?[Cu(L)2]＋

K、CuBr(s)?Cu＋(aq)＋Br－(aq)

Ksp，兩反應相加可得：CuBr(s)＋2L?[Cu(L)2]＋＋Br－(aq)，則其平衡常數(shù)為K×Ksp。2．[2023·遼寧卷]硫酸工業(yè)在國民經濟中占有重要地位。(1)我國古籍記載了硫酸的制備方法——“煉石膽(CuSO4·5H2O)取精華法”。借助現(xiàn)代儀器分析，該制備過程中CuSO4·5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況，數(shù)值已省略)如下圖所示。700℃左右有兩個吸熱峰，則此時分解生成的氧化物有SO2、________和________(填化學式)。CuOSO3

(2)鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下)，副產物為亞硝基硫酸，主要反應如下：NO2＋SO2＋H2O===NO＋H2SO42NO＋O2===2NO2(ⅰ)上述過程中NO2的作用為________。(ⅱ)為了適應化工生產的需求，鉛室法最終被接觸法所代替，其主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。催化劑

反應中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境、NO2可以溶解在硫酸中給產物硫酸帶來雜質、產率不高(答案合理即可)解析：(ⅰ)根據(jù)所給的反應方程式，NO2在反應過程中先消耗再生成，說明NO2在反應中起催化劑的作用；(ⅱ)近年來，鉛室法被接觸法代替是因為在反應中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境，同時作為催化劑的NO2可以溶解在硫酸中給產物硫酸帶來雜質，影響產品質量，產率不高(答案合理即可)。

cd解析：根據(jù)不同轉化率下的反應速率曲線可以看出，隨著溫度的升高反應速率先加快后減慢，a錯誤；從圖中所給出的速率曲線可以看出，相同溫度下，轉化率越低反應速率越快，但在轉化率小于88%時的反應速率圖像并沒有給出，無法判斷α＝0.88的條件下是否是平衡轉化率，b錯誤；從圖像可以看出隨著轉化率的增大，最大反應速率不斷減小，最大反應速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，c正確；從圖像可以看出隨著轉化率的增大，最大反應速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，這時可以根據(jù)不同轉化率選擇合適的反應溫度以減少能源的消耗，d正確；故答案選cd；(ⅱ)為提高釩催化劑的綜合性能，我國科學家對其進行了改良。不同催化劑下，溫度和轉化率關系如下圖所示，催化性能最佳的是________(填標號)。d解析：為了提高催化劑的綜合性能，科學家對催化劑進行了改良，從圖中可以看出標號為d的催化劑V-K-Cs-Ce對SO2的轉化率最好，產率最佳，故答案選d；(ⅲ)設O2的平衡分壓為p，SO2的平衡轉化率為αe，用含p和αe的代數(shù)式表示上述催化氧化反應的Kp＝________(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。

3．[2023·浙江6月]水煤氣變換反應是工業(yè)上的重要反應，可用于制氫。水煤氣變換反應：CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝－41.2kJ·mol－1該反應分兩步完成：3Fe2O3(s)＋CO(g)?2Fe3O4(s)＋CO2(g)

ΔH1＝－47.2kJ·mol－12Fe3O4(s)＋H2O(g)?3Fe2O3(s)＋H2(g)

ΔH2請回答：(1)ΔH2＝________kJ·mol－1。＋6

(2)恒定總壓1.70MPa和水碳比[n(H2O)/n(CO)＝12∶5]投料，在不同條件下達到平衡時CO2和H2的分壓(某成分分壓＝總壓×該成分的物質的量分數(shù))如下表：①在條件1下，水煤氣變換反應的平衡常數(shù)K＝________。②對比條件1，條件2中H2產率下降是因為發(fā)生了一個不涉及CO2的副反應，寫出該反應方程式______________________。

p(CO2)/MPap(H2)/MPap(CH4)/MPa條件10.400.400條件20.420.360.022CO＋3H2?CH4＋H2O

(3)下列說法正確的是________。A．通入反應器的原料氣中應避免混入O2B．恒定水碳比[n(H2O)/n(CO)]，增加體系總壓可提高H2的平衡產率C．通入過量的水蒸氣可防止Fe3O4被進一步還原為FeD．通過充入惰性氣體增加體系總壓，可提高反應速率AC解析：一氧化碳和氫氣都可以和氧氣反應，則通入反應器的原料氣中應避免混入O2，A正確；該反應前后氣體計量系數(shù)相同，則增加體系總壓平衡不移動，不能提高平衡產率，B錯誤；通入過量的水蒸氣可以促進四氧化三鐵被氧化為氧化鐵，水蒸氣不能將鐵的氧化物還原為單質鐵，但過量的水蒸氣可以降低體系中CO和H2的濃度，從而防止鐵的氧化物被還原為單質鐵，C正確；若保持容器的體積不變，通過充入惰性氣體增加體系總壓，反應物濃度不變，反應速率不變，D錯誤；故選AC；(4)水煤氣變換反應是放熱的可逆反應，需在多個催化劑反應層間進行降溫操作以“去除”反應過程中的余熱(如圖1所示)，保證反應在最適宜溫度附近進行。①在催化劑活性溫度范圍內，圖2中b～c段對應降溫操作的過程，實現(xiàn)該過程的一種操作方法是________。A．按原水碳比通入冷的原料氣B．噴入冷水(蒸氣)C．通過熱交換器換熱②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫，在圖3中作出CO平衡轉化率隨溫度變化的曲線。AC答案：見解析解析：①按原水碳比通入冷的原料氣，可以降低溫度，同時化學反應速率稍減小，導致CO的轉化率稍減小，與圖中變化相符，A正確；噴入冷水(蒸氣)，可以降低溫度，但是同時水蒸氣的濃度增大，會導致CO的轉化率增大，與圖中變化不符，B錯誤；通過熱交換器換熱，可以降低溫度，且不改變投料比，同時化學反應速率稍減小，導致CO的轉化率稍減小，與圖中變化相符，C正確；故選AC；②增大水蒸氣的濃度，平衡正向移動，則一氧化碳的的平衡轉化率增大，會高于原平衡線，故圖像為：(5)在催化劑活性溫度范圍內，水煤氣變換反應的歷程包含反應物分子在催化劑表面的吸附(快速)、反應及產物分子脫附等過程。隨著溫度升高，該反應的反應速率先增大后減小，其速率減小的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：溫度過高時，不利于反應物分子在催化劑表面的吸附，從而導致其反應物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應速率減?。粶囟冗^高還會導致催化劑的活性降低，從而使化學反應速率減小解析：反應物分子在催化劑表面的吸附是一個放熱的快速過程，溫度過高時，不利于反應物分子在催化劑表面的吸附，從而導致其反應物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應速率減?。粶囟冗^高還會導致催化劑的活性降低，從而使化學反應速率減小。4．[2022·全國乙卷]油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知下列反應的熱化學方程式：①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－1036kJ·mol－1②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝94kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH3＝－484kJ·mol－1計算H2S熱分解反應④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝________kJ·mol－1。＋170解析：根據(jù)蓋斯定律可知，反應④＝(①＋②)÷3－③，即ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2)÷3－ΔH3＝＋170kJ·mol－1。(2)較普遍采用的H2S處理方法是克勞斯工藝，即利用反應①和②生成單質硫。另一種方法是，利用反應④高溫熱分解H2S。相比克勞斯工藝，高溫熱分解方法的優(yōu)點是______________________________________，缺點是________。高溫熱分解能夠獲得H2，H2可作燃料，且副產物少能耗高解析：克勞斯工藝無法獲取H2，且存在副產物SO2，高溫熱分解能夠獲得H2，H2可作燃料，且副產物少；高溫熱分解法的缺點是需要高溫條件，能耗高。(3)在1470K、100kPa反應條件下，將n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合氣進行H2S熱分解反應。平衡時混合氣中H2S與H2的分壓相等，H2S平衡轉化率為________，平衡常數(shù)Kp＝________kPa。50%4.76

(4)在1373K、100kPa反應條件下，對于n(H2S)∶n(Ar)分別為4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合氣，熱分解反應過程中H2S轉化率隨時間的變化如下圖所示。①n(H2S)∶n(Ar)越小，H2S平衡轉化率___________，理由是___________________________________________________________。②n(H2S)∶n(Ar)＝1∶9對應圖中曲線________，計算其在0～0.1s之間，H2S分壓的平均變化率為________kPa·s－1。越高(或越大)H2S的熱分解反應為氣體分子數(shù)增大的反應，恒壓條件下，不斷充入Ar，導致H2S的分壓降低，相當于減壓，平衡正向移動，H2S的平衡轉化率升高d24.9

5．[2022·湖北卷]自發(fā)熱材料在生活中的應用日益廣泛。某實驗小組為探究“CaO－Al－H2O”體系的發(fā)熱原理，在隔熱裝置中進行了下表中的五組實驗，測得相應實驗體系的溫度升高值(ΔT)隨時間(t)的變化曲線，如圖所示。實驗編號abcde反應物組成0.2gCaO粉末，5.0mLH2O0.15gAl粉，5.0mLH2O0.15gAl粉，5.0mL飽和石灰水0.15gAl粉，5.0mL石灰乳0.15gAl粉，0.2gCaO粉末，5.0mLH2O

－911.9解析：(1)根據(jù)蓋斯定律可得，①＋②＋2×③可得反應：CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)，則ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(-65.17kJ·mol－1)＋(－16.73kJ·mol－1)＋2×(－415.0kJ·mol－1)＝－911.9kJ·mol－1。

Ca(OH)2在水中的溶解度小，反應①達到了平衡狀態(tài)

解析：實驗a中，CaO和H2O反應①生成Ca(OH)2，4min后ΔT基本不變，是因為Ca(OH)2在水中的溶解度小，反應①達到了平衡狀態(tài)。(4)實驗b中，ΔT的變化說明Al粉與H2O在該條件下________(填“反應”或“不反應”)。實驗c中，前3min的ΔT有變化，其原因是________________________；3min后ΔT基本不變，其原因是________微粒的量有限。不反應Al和溶液中的OH－發(fā)生了反應OH－解析：實驗b中，ΔT幾乎不變，說明Al粉與H2O在該條件下不反應；實驗c中，前3min的ΔT有變化，是因為Al和溶液中的OH－發(fā)生了反應，3min后ΔT基本不變，是因為飽和石灰水中OH－的濃度較低，OH－的量有限。(5)下列說法不能解釋實驗d在10min內溫度持續(xù)升高的是________(填標號)。A．反應②的發(fā)生促使反應①平衡右移B．反應③的發(fā)生促使反應②平衡右移C．氣體的逸出促使反應③向右進行D．溫度升高導致反應速率加快A解析：實驗d中，發(fā)生反應②和③，反應③中有氣體生成，氣體的逸出促使反應③向右進行，反應③的發(fā)生使得溶液中OH－的濃度減小，促使反應②平衡右移，這兩步反應都是放熱反應，溫度升高導致反應速率加快；綜上所述，實驗d在10min內溫度持續(xù)升高與反應①無關，故選A。(6)歸納以上實驗結果，根據(jù)實驗e的特征，用文字簡述其發(fā)熱原理_________________________________________________________________。實驗e中，發(fā)生反應①、②和③，反應③中有氣體生成，氣體的逸出促使反應③向右進行，反應③的發(fā)生使得溶液中OH－的濃度減小，促使反應②平衡右移，反應②的發(fā)生促使反應①平衡右移，這三步反應都是放熱反應，溫度升高導致反應速率加快解析：實驗e中，發(fā)生反應①、②和③，反應③中有氣體生成，氣體的逸出促使反應③向右進行，反應③的發(fā)生使得溶液中OH－的濃度減小，促使反應②平衡右移，反應②的發(fā)生促使反應①平衡右移，這三步反應都是放熱反應，溫度升高導致反應速率加快?？记榉治鲱}型考向預測化學反應原理綜合題熱化學方程式的書寫及反應熱計算化學反應原理綜合題仍然會以生產環(huán)保和化學史料為情境，通過陌生復雜的情境＋陌生的圖像形式，經綜合考查反應速率和化學平衡，以化學平衡為主，涉及定性分析和定量計算。定性分析主要是外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響，定量計算主要是圍繞轉化率和平衡常數(shù)的計算。另外，要關注反應機理的分析、壓強平衡常數(shù)的計算、反應速率方程及計算、多步反應、動態(tài)平衡體系的分析和計算、溶液中微粒變化與本部分知識的綜合考查。反應歷程的分析化學平衡狀態(tài)判斷及影響因素分析化學反應速率、化學平衡圖像分析化學反應速率、平衡常數(shù)及轉化率計算電離平衡、水解平衡、溶解平衡的應用Ka(Kb)及Ksp的理解與計算電化學原理應用(書寫電極反應式為主)核心突破·提能力考點1反應熱計算的常用方法核

心

梳

理1.利用蓋斯定律進行計算2．利用鍵能、活化能進行計算(1)鍵能：ΔH＝E(反應物總鍵能)－E(生成物總鍵能)(2)活化能：ΔH＝E(正反應活化能)－E(逆反應活化能)典

題

精

研考向

反應熱的計算例1二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳，二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)，該反應一般認為通過如下步驟來實現(xiàn)：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)

ΔH1＝＋41kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH2＝－90kJ·mol－1總反應的ΔH＝______kJ·mol－1；若反應①為慢反應，下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應能量變化的是____(填標號)，判斷的理由是______________________________________________。－49AΔH1為正值，ΔH2和ΔH為負值，反應①活化能大于反應②的解析：根據(jù)蓋斯定律可知總反應＝反應①＋反應②，則總反應的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝+41kJ·mol－1+(－90kJ·mol－1)＝－49kJ·mol－1?？偡磻欠艧岱磻?，即生成物的總能量比反應物的總能量低，則B項、D項錯誤；反應①為慢反應，則反應①的活化能較大，故A項正確。練1氫氣是一種清潔能源，水煤氣變換反應的制氫原理為：CO＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)

ΔH1，水煤氣變換部分基元反應如下：第②步基元反應逆反應的活化能為________eV?；磻罨蹺a(eV)反應熱ΔH(eV)①CO＋H2O＋2*===CO*＋H2O*0－1.73②H2O*＋*===H*＋OH*0.81－0.411.22解析：根據(jù)ΔH＝正反應的活化能－逆反應的活化能，可得第②步基元反應逆反應的活化能＝正反應的活化能－ΔH＝0.81eV－(－0.41eV)＝1.22eV?？键c2化學平衡圖像解讀與分析核

心

梳

理1.化學平衡圖像信息的獲取依據(jù)化學反應原理中反應速率和平衡移動知識解讀圖像，關鍵在于對“數(shù)”“形”“義”“性”的綜合思考，包括：(1)明標：明晰橫、縱坐標所表示的化學含義，這是理解題意和進行正確思考的前提。明晰坐標含義，也就是用變量的觀點分析坐標，找出橫、縱坐標的關系，再結合教材，聯(lián)系相應的知識點。(2)找點：找出曲線中的特殊點(起點、頂點、拐點、終點、交叉點、平衡點等)，分析這些點所表示的化學意義以及影響這些點的主要因素及限制因素等，大多考題就落在這些點的含義分析上，因為這些點往往隱含著某些限制條件或某些特殊的化學含義。(3)析線：正確分析曲線的變化趨勢(上升、下降、平緩、轉折等)，同時對走勢有轉折變化的曲線，要分區(qū)段進行分析，研究各段曲線的變化趨勢及其含義。2．化學平衡圖像信息的加工在準確解讀圖像信息的基礎上，對試題信息進行加工處理，分析角度如圖

典

題

精

研考向

化學平衡圖像解讀與分析例2二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳。二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)。合成總反應在起始物n(H2)/n(CO2)＝3時，在不同條件下達到平衡，設體系中甲醇的物質的量分數(shù)為x(CH3OH)，在t＝250℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105Pa下的x(CH3OH)～t如圖所示。(1)圖中對應等壓過程的曲線是________，判斷的理由是____________________________________________________________；b總反應ΔH<0，升高溫度時平衡向逆反應方向移動，甲醇的物質的量分數(shù)變小解析：氫氣和二氧化碳合成甲醇的總反應為放熱反應，則升溫平衡向逆反應方向移動，混合氣體中甲醇的物質的量分數(shù)減小，故曲線b表示等壓過程的曲線。(2)當x(CH3OH)＝0.10時，CO2的平衡轉化率α＝________，反應條件可能為______________或______________。33.3%5×105Pa，210℃9×105Pa，250℃

練2

[2023·山東卷]一定條件下，水氣變換反應CO＋H2O?CO2＋H2的中間產物是HCOOH。為探究該反應過程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反應：Ⅰ.HCOOH?CO＋H2O(快)Ⅱ.HCOOH?CO2＋H2(慢)研究發(fā)現(xiàn)，在反應Ⅰ、Ⅱ中，H＋僅對反應Ⅰ有催化加速作用；反應Ⅰ速率遠大于反應Ⅱ，近似認為反應Ⅰ建立平衡后始終處于平衡狀態(tài)。忽略水的電離，其濃度視為常數(shù)?；卮鹣铝袉栴}：(1)一定條件下，反應Ⅰ、Ⅱ的焓變分別為ΔH1、ΔH2，則該條件下水氣變換反應的焓變ΔH＝____________(用含ΔH1、ΔH2的代數(shù)式表示)。ΔH2－ΔH1解析：根據(jù)蓋斯定律，由Ⅱ－Ⅰ可得水氣變換反應CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝ΔH2－ΔH1。(2)反應Ⅰ正反應速率方程為：v＝kc(H＋)·c(HCOOH)，k為反應速率常數(shù)。T1溫度下，HCOOH電離平衡常數(shù)為Ka，當HCOOH平衡濃度為xmol·L－1時，H＋濃度為__________mol·L－1，此時反應Ⅰ正反應速率v＝________mol·L－1·h－1(用含Ka、x和k的代數(shù)式表示)。

b減小不變解析：

典

題

精

研考向1速率常數(shù)的計算與應用例3某合成氨速率方程為：v＝kcα(N2)cβ(H2)cγ(NH3)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，γ＝________；在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因為________。a.有利于平衡正向移動b.防止催化劑中毒c.提高正反應速率實驗1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q－1a解析：將實驗1、3中數(shù)據(jù)分別代入合成氨的速率方程可得：①q＝k·mα·nβ·pγ，③10q＝k·mα·nβ·(0.1p)γ，可得γ＝－1。合成氨過程中，不斷分離出氨，即降低體系中c(NH3)，生成物濃度下降，平衡向正反應方向移動，但不會提高正反應速率，a正確，c錯誤；反應主產物即氨不能使催化劑中毒，b錯誤。練3

T

℃時，2NO2(g)?N2O4(g)，該反應正、逆反應速率與濃度的關系為：v正＝k正c2(NO2)，v逆＝k逆c(N2O4)(k正、k逆這是速率常數(shù))。(1)圖中表示lgv逆～lgc(N2O4)的線是________(填“m”或“n”)n解析：v正＝k正c2(NO2)，則lgv正＝lgk正＋2lgc(NO2)，v逆＝k逆c(N2O4)，則lgv逆＝lgk逆＋lgc(N2O4)，lgv逆～lgc(N2O4)的線斜率較小，則圖中表示lgv逆lgc(N2O4)的線是n；(2)T

℃時，向剛性容器中充入一定量NO2氣體，平衡后測得c(N2O4)為1.0mol·L－1，則平衡時，v正＝________(用含a的表達式表示)。10a

(3)T

℃時，向2L的容器中充入5molN2O4氣體和1molNO2氣體，此時v正_____v逆(填“>”“＜”或“＝”)。＞

考向2平衡常數(shù)的計算與應用例4[2023·全國乙卷]硫酸亞鐵在工農業(yè)生產中有許多用途，如可用作農藥防治小麥黑穗病，制造磁性氧化鐵、鐵催化劑等?；卮鹣铝袉栴}：(1)在N2氣氛中，F(xiàn)eSO4·7H2O的脫水熱分解過程如圖所示：根據(jù)上述實驗結果，可知x＝_______，y＝______。41

(a＋c－2b)解析：①FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)

ΔH1＝akJ·mol－1②FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)＋xH2O(g)

ΔH2＝bkJ·mol－1③FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)＋yH2O(g)

ΔH3＝ckJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律可知，①＋③－②×2可得FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s)===2(FeSO4·xH2O)(s)，則ΔH＝(a＋c－2b)kJ·mol－1。

32.25增大

46.26

練4

一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強氧化性，可與金屬直接反應，也可用作有機合成中的碘化劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃時平衡常數(shù)K′p＝1.0×104Pa2。在一硬質玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)。在376.8℃，碘蒸氣初始壓強為20.0kPa。376.8℃平衡時，測得燒瓶中壓強為32.5kPa，則pICl＝________kPa，反應2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常數(shù)K＝_______________________(列出計算式即可)。24.8

①由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2反應的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。②反應2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝________(用Kp1、Kp2表示)；該反應的ΔH________0(填“大于”或“小于”)，寫出推理過程______________________________________________________________________。大于Kp1·Kp2大于

?？季殹ぷヂ鋵嵞？季殹ぷヂ鋵?.甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法。回答下列問題：(1)已知下列反應的熱化學方程式：①3O2(g)===2O3(g)

K1

ΔH1＝285kJ·mol－1②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l)

K2

ΔH2＝－329kJ·mol－1反應③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝______kJ·mol－1，平衡常數(shù)K3＝______________(用K1、K2表示)。－307

(2)電噴霧電離等方法得到的M＋(Fe＋、Co＋、Ni＋等)與O3反應可得MO＋。MO＋與CH4反應能高選擇性地生成甲醇。分別在300K和310K下(其他反應條件相同)進行反應MO＋＋CH4===M＋＋CH3OH，結果如下圖所示。圖中300K的曲線是________(填“a”或“b”)。300K、60s時MO＋的轉化率為__________(列出算式)。

b

(3)MO＋分別與CH4、CD4反應，體系的能量隨反應進程的變化如下圖所示(兩者歷程相似，圖中以CH4示例)。(ⅰ)步驟Ⅰ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵變化的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(ⅱ)直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，則MO＋與CD4反應的能量變化應為圖中曲線________(填“c”或“d”)。(ⅲ)MO＋與CH2D2反應，氘代甲醇的產量CH2DOD________CHD2OH(填“＞”“＜”或“＝”)。若MO＋與CHD3反應，生成的氘代甲醇有________種。Ⅰc＜2解析：(ⅰ)步驟Ⅰ涉及的是碳氫鍵的斷裂和氫氧鍵的形成，步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵形成，所以符合題意的是步驟Ⅰ；(ⅱ)直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，則此時正反應活化能會增大，根據(jù)圖示可知，MO＋與CD4反應的能量變化應為圖中曲線c；(ⅲ)MO＋與CH2D2反應時，因直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，則單位時間內產量會下降，則氘代甲醇的產量CH2DOD＜CHD2OH；根據(jù)反應機理可知，若MO＋與CHD3反應，生成的氘代甲醇可能為CHD2OD和CD3OH，共2種。2．我國研發(fā)了一種新型催化劑，可以通過反應2NO(g)＋2H2(g)?N2(g)＋2H2O(g)

ΔH達到消除NO污染的效果。已知：Ⅰ.4NH3(g)＋6NO(g)?5N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－1808kJ·mol－1；Ⅱ.N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)

ΔH2＝－92.4kJ·mol－1?；卮鹣铝袉栴}：(1)若在密閉容器中同時發(fā)生反應Ⅰ和反應Ⅱ，反應Ⅱ對反應Ⅰ中NO的平衡轉化率的影響為________(填“增大”“減小”或“無影響”)。增大解析：(1)反應Ⅱ可以減小N2(g)濃度，同時增大NH3(g)濃度，使反應Ⅰ平衡正向移動，增大NO的平衡轉化率。(2)2NO(g)＋2H2(g)?N2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝___________(保留四位有效數(shù)字)。－664.3kJ·mol－1解析：根據(jù)蓋斯定律，(Ⅰ＋Ⅱ×2)÷3得，2NO(g)＋2H2(g)?N2(g)＋2H2O(g)的ΔH≈－664.3kJ·mol－1。

0.016mol·L－1·min－1800>

(4)有學者對比了新型催化劑與傳統(tǒng)催化劑的催化效果。當固定比例的NO(g)和H2(g)的混合氣體，以相同流速分別通過填充有兩種催化劑的反應器，測得NO的轉化率與溫度的關系如圖所示。①新型催化劑優(yōu)于傳統(tǒng)催化劑的理由為__________________________________。②M、N、P、Q四點中一定未達到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。在較低溫度下，單位時間內NO的轉化率更高M解析：①由圖可知，新型催化劑在較低溫度下，單位時間內NO的轉化率更高，催化效果更好。②該反應為放熱反應，溫度升高反應逆向進行，且催化劑不影響平衡，M點為反應正向進行的狀態(tài)，N、Q點狀態(tài)可能是達到平衡后，升高溫度平衡逆向移動的狀態(tài)，P點反應達到平衡狀態(tài)。

實驗測得，反應Ⅰ、Ⅱ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示，在體積為1L的密閉容器中，起始投料1molCH3I(g)，反應溫度對平衡體系中乙烯、丙烯和丁烯物質的量分數(shù)的影響如圖2所示。①298K時，反應3CH3I(g)?C3H6(g)＋3HI(g)

ΔH4；ΔH4＝________kJ·mol－1。②當體系溫度高于600K時，乙烯的物質的量分數(shù)隨溫度升高而顯著增加的可能原因是___________________________________________________________。③若維持體系溫度為715K，CH3I(g)的平衡轉化率為________，反應Ⅰ以物質的量分數(shù)表示的平衡常數(shù)Kx＝________。＋66.3反應Ⅰ吸熱，反應Ⅱ、Ⅲ放熱，升高溫度，反應Ⅰ平衡正向移動，反應Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動，三者均使C2H4的平衡物質的量分數(shù)增加80%0.64

(2)研究HI的分解與合成對提高反應Ⅰ中CH3I(g)的平衡轉化率有重要意義。T

℃，將amolI2(g)和amolH2(g)置于已